Advanced Digital Predistortion Algorithms for modern Base-Station Front-Ends. A physically motivated approach

dc.contributorFischer, Georg
dc.contributorMüller, Jan-Erik
dc.contributor.authorDonati, Giovanni
dc.date.accessioned2018-01-30
dc.date.available2018-01-29
dc.date.created2017
dc.date.issued2018-01-30
dc.description.abstractThe power amplifier (PA) is the key component of the transmit chain in a mobile telecommunication system. It allows the coverage of a wide service area but it’s non-linear effects need to be compensated in order to obtain high linearity and efficiency without introducing interference on the adjacent channels. Digital Pre-Distortion (DPD) is the commonly used solution to overcome these problems. The The LTE system makes use of OFDM modulation used in modern systems, provides signals with wide bandwidth, but low average power, thus common PA designs achieve low average efficiency. Dual-input Doherty power amplifiers with digital steering introduce new degrees of freedom in terms of linearization and reconfiguration. This work analyzes the tradeoffs between linearity, efficiency and linearization bandwidth, when digitally driving the DPA inputs separately. The knowledge of the physics of the devices allows to design a workflow to linearize the dual-input DPA obtaining high efficiency and reconfigurability. In this work an application of a bio inspired optimization algorithm show how to calibrate the DPD directly at the base-station.en
dc.description.abstractDie Schlüsselkomponente eines Sendesystems ist der Leistungsverstärker, der die Aufgabe hat, das Sendesignal zu verstärken, damit ein großes Gebiet abgedeckt werden kann. Aufgrund des hohen nichtlinearen Verhaltens der Leistungsverstärker werden nichtlineare Verzerrungen im Ausgangssignal erzeugt. Diese Verzerrungen können zu hohen Bitfehlerraten im Empfangssystem führen und benachbarte Kanäle stören oder blockieren. Um den genannten Problemen zu begegnen wurde der Zweiwege-Basisband-Doherty (DPAs) entwickelt. Durch den direkten Zugang zu den Verstärkerkernen des DPA, der durch das Entfernen des Leistungssplitters erreicht wird, entstehen durch eine sorgfältig ausgewählte digitale Ansteuerung neue Möglichkeiten für die Linearisierung des DPAs insbesondere Breitbandbetrieb. In dieser Arbeit wurde das Potential der digitalen Ansteuerung der einzelnen Verstärkerkerne ausgelotet. Basierend auf der physikalischen Grundlage des Verstärkers wurde eine Linearisierungtechnik für Zweiwege DPA entwickelt. Ziel war es, die Hardwarekosten für die Realisierung der digitalen Algorithmen zu verringern, die Linearisierung das Gerätes unter Berücksichtigung sehr hoher Effizienzen und die Rekonfigurierbarkeit des Gerätes zu zeigen. Es wurde ein intelligenter Algorithmus entwickelt, der den Zwei-Wege-DPD Block direkt an der Basisstation identifizieren kann.de
dc.format.extentX, 117 S.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.25593/978-3-96147-081-5
dc.identifier.isbn978-3-96147-081-5
dc.identifier.opus-id9352
dc.identifier.urihttps://open.fau.de/handle/openfau/9352
dc.identifier.urnurn:nbn:de:bvb:29-opus4-93520
dc.language.isoen
dc.publisherFAU University Press
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de
dc.subjectPSO-Algorithmus
dc.subjectDigital pre-distortion (DPD)
dc.subjectPower Amplifier Linearization
dc.subjectIdentification of nonlinear systems
dc.subjectDigital Signal Processing
dc.subjectDigitale Signalverarbeitung
dc.subject.ddcDDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften :: 62 Ingenieurwissenschaften :: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
dc.titleAdvanced Digital Predistortion Algorithms for modern Base-Station Front-Ends. A physically motivated approachen
dc.titleErweiterte Digitale Vorverzerrungsalgorithmen für moderne Front-Ends in Basisstationen. Ein physikalisch motivierter Ansatzde
dc.typedoctoralthesis
dcterms.publisherFAU University Press
local.date.accepted2017-03-13
local.notesOpusParallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-080-8
local.publisherplaceErlangen
local.sendToDnbfree*
local.series.id25
local.series.nameFAU Studien aus der Elektrotechnik
local.series.number11
local.subject.fakultaetTechnische Fakultät / Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
local.subject.gndBasisstation <Mobilfunk>
local.subject.gndPA-Anlage
local.subject.gndLeistungsverstärker
local.subject.gndVorverzerrung
local.subject.gndOFDM
local.subject.gndAlgorithmus
local.subject.gndPartikel-Schwarm-Optimierung
local.subject.sammlungUniversität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
local.thesis.grantorFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) Technische Fakultät
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